...Hoàng Thị Thu Huyền.pdf

...Hoàng Thị Thu Huyền.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực k...

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

-



-

HỌ VÀ TÊN: HOÀNG THỊ THU HUYỀN

NIÊN LUẬN KHÓA

NGÀNH: THỦY VĂN

TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM TÍNH

TOÁN DỰ BÁO DÒNG CHẢY MÙA LŨ

ĐẾN HỒ THÁC BÀ

HÀ NỘI - 2015

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DỰ BÁO 3

1.1 VAI TRÒ CỦA DỰ BÁO 3

1.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH DỰ BÁO TRÊN THẾ GIỚI 3

1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO LŨ Ở VIỆT NAM 5

1.4 LỰA CHỌN MÔ HÌNH, PHƯƠNG PHÁP ĐỂ DỰ BÁO DÒNG CHẢY MÙA LŨ ĐẾN HỒ THÁC BÀ 5

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ MƯA LŨ LƯU VỰC SÔNG CHẢY VÀ HỒ THÁC BÀ 7

2.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 7

2.2 HỒ THUỶ ĐIỆN THÁC BÀ 8

2.2.1 Các ch ỉ tiêu thông số của nhà máy 9

2.2.2 B ối cảnh lịch sử: 10

2.2.3 Nh ững mốc son lịch sử của Nhà máy: 11

2.2.4 Quá trình phát tri ển và trưởng thành của nhà máy: 12

2.2.5 Ho ạt động của nhà máy trong thời kỳ kháng chiến chống Mỹ cứu nước.12 2.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNGTHUỶ VĂN LƯU VỰC SÔNG CHẢY 16

2.4 CÁC THÔNG TIN VỀ MẠNG LƯỚI TRẠM THUỶ VĂN TRÊN SÔNG CHẢY 17

2.5 ĐẶC ĐIỂM MƯA VÀ NHỮNG HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA SINH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CHẢY 18

2.5.1 Đặc điểm mưa gây lũ lớn trên lưu vực sông Chảy 18

2.5.2 Nh ững hình thế thời tiết gây mưa sinh lũ trên lưu vực sông chảy 18

2.6 ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY LŨ SÔNG CHẢY ĐẾN HỒ THÁC BÀ 20

2.6.1 Ch ế độ và đặc điểm lũ 20

2.6.2 M ột số đặc điểm hình thành những trận lũ lớn, đặc biệt lớn 20

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NAM TÍNH TOÁN DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ ĐẾN HỒ THÁC BÀ 22

3.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH NAM VÀ MÔ HÌNH MIKE 11 22

3.1.1 Mô hình Nam 22

3.1.2 Mô hình Mike 11 28

3.2 XÁC ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH NAM VÀ MIKE 11 35

3.2.1 Xây d ựng sơ đồ tính toán, dự báo bằng mô hình NAM và MIKE 11 35

3.2.2 Xác định bộ thông số mô hình NAM và MIKE 11 lưu vực sông Chảy

đến hồ Thác Bà 40

3.3 DỰ BÁO DÒNG CHẢY ĐẾN HỒ THÁC BÀ 49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

DANH MỤC BẢNG

BẢNG 2.1: CÁC CHỈ TIÊU THÔNG SỐ CỦA NHÀ MÁY 9

BẢNG 2.2: ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY NĂM SÔNG CHẢY 16

BẢNG 2.3: DANH SÁCH CÁC TRẠM KTTV TRÊN LƯU VỰC SÔNG CHẢY 17

BẢNG 3.1: DANH SÁCH CÁC TRẠM KTTV ĐIỆN BÁO MƯA TRÊN SÔNG CHẢY 35

BẢNG 3.2: TRỌNG SỐ MƯA CÁC TRẠM ĐIỆN BÁO MƯA TRÊN SÔNG CHẢY 36

BẢNG 3.3: DANH SÁCH CÁC TRẠM THỦY VĂN DÙNG ĐỂ TỐI ƯU VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH 40

BẢNG 3.4: BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH NAM LƯU VỰC BỘ PHẬN LV1 41

BẢNG 3.5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TẠI BẢO YÊN 42

BẢNG 3.6: BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH NAM LƯU VỰC BỘ PHẬN LV2 44

BẢNG 3.7: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TẠI HỒ THÁC BÀ 45

BẢNG 3.8: BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH NAM CHO CÁC LƯU VỰC BỘ PHẬN TRÊN SÔNG CHẢY 45

BẢNG 3.9: BỘ THÔNG SỐ NHÁM MÔ HÌNH MIKE 11 46

BẢNG 3.10: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH TẠI BẢO YÊN NĂM 2013 48

BẢNG 3.11: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH TẠI HỒ THÁC BÀ 47

BẢNG 3.12: KẾT QUẢ DỰ BÁO DÒNG CHẢY MÙA LŨ TẠI HỒ THÁC BÀ NĂM 2014 50

DANH MỤC HÌNH VẼ

HÌNH 2.1: LƯU VỰC SÔNG CHẢY – HỒ THÁC BÀ VÀ MẠNG LƯỚI TRẠM KTTV 7

HÌNH 2.2: HỒ CHỨA THUỶ ĐIỆN THÁC BÀ NHÌN TỪ VỆ TINH 9

HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÔ HÌNH NAM 23

HÌNH 3.2: NHÁNH SÔNG VỚI CÁC ĐIỂM LƯỚI XEN KẼ 29

HÌNH 3.3: HÌNH DẠNG CÁC ĐIỂM LƯỚI XUNG QUANH NÚT TẠI NGÃ BA SÔNG 30

HÌNH 3.4: HÌNH DẠNG CÁC ĐIỂM LƯỚI VÀ CÁC NÚT TRONG MÔ HÌNH HOÀN CHỈNH 30

HÌNH 3.5: MA TRẬN HỆ PHƯƠNG TRÌNH VIẾT CHO MỘT NHÁNH CHƯA KHỬ CHUẨN 32

HÌNH 3.6: MA TRẬN HỆ PHƯƠNG TRÌNH VIẾT CHO MỘT NHÁNH ĐÃ KHỬ CHUẨN 32

HÌNH 3.7: GIAO ĐIỂM CỦA BA NHÁNH SÔNG 32

HÌNH 3.8: BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TRẠM ĐIỆN BÁO MƯA 36

HÌNH 3.9: DEM LƯU VỰC SÔNG CHẢY TỪ BẢO YÊN ĐẾN THÁC BÀ [3] 37

HÌNH 3.10: SƠ ĐỒ VỊ TRÍ MẶT CẮT NGANG SÔNG CHẢY ĐOẠN TỪ BẢO YÊN ĐẾN HẠ DU ĐẬP THÁC BÀ [3] 38

HÌNH 3.11: MẠNG THỦY LỰC TRÊN SÔNG CHẢY ĐƯỢC TẠO TỪ SHAPE FILE 38 HÌNH 3.12: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2011 TẠI BẢO YÊN 43

HÌNH 3.13: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2012 TẠI BẢO YÊN 43

HÌNH 3.14: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2011 TẠI HỒ THÁC BÀ 46

HÌNH 3.15: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2012 TẠI HỒ THÁC BÀ 47

HÌNH 3.16: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2013 TẠI BẢO YÊN 48

HÌNH 3.17: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2013 TẠI HỒ THÁC BÀ 49

HÌNH 3.18: KẾT QUẢ DỰ BÁO QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY MÙA LŨ NĂM 2014 TẠI HỒ THÁC BÀ 50

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

KTTV : Khí tượng thuỷ văn

TW : Trung ương

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Khí Tượng Thủy Văn và Khoa Tài nguyên nước – Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã dạy bảo, truyền thụ kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập vừa qua Đặc biệt em xin cảm ơn đến các thày TS Nguyễn Viết Thi

và Ths Bùi Đình Lập, đã hướng dẫn, chỉ dạy rất tận tình và tạo điều kiện cho

em hoàn thành đề tài này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới những người thân cùng toàn thể các bạn trong lớp đã cùng chia sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và đồ án tốt nghiệp

Trong khuôn khổ của đề tài: ”Ứng dụng mô hình Nam và Mike 11 dự

báo dòng chảy mùa lũ đến hồ Thác Bà”, với sự giúp đỡ của các thầy cô và

các bạn cùng khả năng tự nghiên cứu của bản thân em đã hoàn thành đề tài, nhưng do thời gian và lượng kiến thức thực tế còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thị Thu Huyền

1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nhà máy thuỷ điện Thác Bà là đứa con đầu lòng của ngành thuỷ điện Việt Nam, là nhà máy thuỷ điện được xây dựng đầu tiên ở miền Bắc nước ta trong thời kỳ quá độ đi lên chủ nghĩa xã hội Đảng và Nhà nước ta đã quyết định xây dựng nhà máy thủy điện Thác Bà trên dòng Sông Chảy, thuộc địa bàn huyện Yên Bình - Tỉnh Yên Bái Công trình thuỷ điện đầu tiên của Việt Nam do sự giúp đỡ của nhà nước Liên Xô cũ nay là nước Cộng hoà Liên Bang Nga

Nhiệm vụ cơ bản của hồ chứa là phát điện thương mại và đảm bảo an toàn chống lũ cho vùng đồng bằng Bắc Bộ Với nhiệm vụ đặt ra như trên, đòi hỏi công tác vận hành, khai thác của đơn vị quản lý phải thật tối ưu để làm sao vừa đảm bảo yêu cầu sản xuất kinh doanh, đồng thời phải an toàn cho công trình khi mùa lũ đến, bên cạnh đó vấn đề xả lũ như thế nào cho hợp lý nhằm giảm nhẹ lũ cho vùng hạ du cũng cần hết sức quan tâm Để làm tốt nhiệm vụ đề ra thì công tác vận hành tối ưu cho trạm thuỷ điện phải luôn gắn liền với vấn đề dự báo lưu lượng dòng chảy đến trong mùa lũ

Vì vậy, với mong muốn xây dựng phương án dự báo được chính xác hơn quá trình lưu lượng lũ hồ, nhằm phục vụ đắc lực cho công tác vận hành tối ưu hồ chứa thủy điện, giúp cơ quan quản lý, đơn vị điều hành, khai thác đạt được hiệu quả công việc cao nhất, tôi chọn đề tài:

”Nghiên cứu ứng dụng mô hình NAM tính toán dự báo dòng chảy

mùa lũ đến hồ Thác Bà”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu ứng dụng các mô hình NAM và MIKE 11 xây dựng phương án dự báo dòng chảy lũ hồ Thác Bà nhằm cung cấp số liệu phục vụ bài toán vận hành tối ưu hồ chứa trong khai thác điện và phòng tránh lũ hạ du

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu dong chảy mùa lũ và mô hình NAM và MIKE 11;

- Phạm vi nghiên cứu là lưu vực sông Chảy đến hồ chứa thủy điện Thác

Bà

4 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp phân tích thống kê;

- Phương pháp mô hình;

2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

* Đối với tác giả và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu:

Nâng cao trình độ chuyên môn cho bản thân kỹ sư tham gia thực hiện,

là cơ sở giúp cho cán bộ làm công tác theo dõi, điều hành có thể dự báo được quá trình lưu lượng lũ đến phục vụ kịp thời công tác vận hành hồ chứa trong mùa lũ

* Đối với kinh tế - xã hội và môi trường:

Số liệu dự báo sẽ giúp cho đơn vị quản lý, vận hành hồ chứa có kế hoạch tích nước đầy hồ để phát điện cho mùa khô mà vẫn đảm bảo an toàn cho công trình và phòng lũ cho hạ du, nhờ đó mà có thể khai thác tối đa lợi ích từ hồ chứa hay nói cách khác là từ nguồn vốn đầu tư, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh cho doanh nghiệp

6 Cấu trúc đồ án

Đồ án ngoài phần Mở đầu, Kết luận & kiến nghị gồm 3 Chương:

Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu dự báo lũ

Chương 2: Đặc điểm tự nhiên và mưa lũ trên lưu vực sông Chảy và

hồ Thác Bà

Chương 3: Ứng dụng mô hình NAM và MIKE 11 xây dựng phương án

dự báo dòng chảy lũ hồ Thác Bà